Вы когда-нибудь задумывались о твердости окружающих вас материалов? От мягкости талька до непревзойденной твердости алмазов - шкала Мооса предлагает увлекательное путешествие по миру минералов. В этой статье мы погрузимся в тонкости этого важнейшего инструмента, изучим его историю, применение и увлекательные истории, связанные с минералами, которые его определяют. Приготовьтесь раскрыть секреты шкалы Мооса и по-новому оценить материалы, которые формируют наш мир.
Существует два метода измерения твердости материалов: твердость царапин и твердость вдавливания при статической нагрузке. Твердость царапин, также известная как твердость по Моосу, является относительной твердостью и довольно грубой.
В качестве эталонов используются десять природных минералов. Порядок твердости не отражает абсолютную величину твердости конкретного минерала, а указывает на то, что минерал более высокого порядка твердости может поцарапать минерал более низкого порядка. Твердость других минералов определяется путем сравнения с этими стандартными минералами.
Единицей измерения твердости по Моосу является килограмм-сила на квадратный сантиметр (кгс/см²), обозначаемая как [Па]. Это стандарт для выражения твердости минерала, впервые предложенный в 1824 году немецким минералогом Фредерихом Моосом. Твердость определяется глубиной царапины, сделанной на поверхности исследуемого минерала методом царапания алмазной иглой пирамидальной формы.
Шкала твердости выглядит следующим образом: тальк - 1 (самый мягкий), гипс - 2, кальцит - 3, флюорит - 4, апатит - 5, ортоклаз (также известный как полевой шпат или периклаз) - 6, кварц - 7, топаз - 8, корунд - 9, алмаз - 10 (самый твердый). Твердость по шкале Мооса также используется для определения твердости других твердых материалов.
| Уровень | Минералы | Эквивалент |
| 1 | Тальк | Нет |
| 2 | Гипс | Ногти |
| 3 | Кальцит | Медная монета |
| 4 | Флюорит | Железный гвоздь |
| 5 | Апатит | Стекло |
| 6 | Ортоклаз | Перочинный нож |
| 7 | Кварц | Файл |
| 8 | Топаз | Наждачная бумага |
| 9 | Корунд | Нет |
| 10 | Алмаз | Нет |
Для более конкретного метода: чтобы определить твердость исследуемого минерала, нужно поцарапать его о стандартную твердость по шкале Мооса.
Например, если минерал может поцарапать кальцит и флюорит, то твердость этого минерала находится в диапазоне от 3 до 4. В качестве альтернативы можно использовать ноготь (твердость 2-2,5), монету (твердость 3,5) или небольшой нож (твердость 5,5), чтобы поцарапать минерал для общего определения его твердости.
| Представительские названия минералов | Общее использование | Шкала твердости |
| Тальк, графит | Тальк - самый мягкий из известных минералов, обычно используемый в виде тальковой пудры. | 1 |
| Кожа, природный мышьяк | 1.5 | |
| Гипс | Промышленные материалы | 2 |
| Ледяной куб | 2~3 | |
| Ногти, янтарь, слоновая кость | 2.5 | |
| Золото, серебро, алюминий | 2.5~3 | |
| Кальцит, медь, жемчуг | Кальцит может использоваться в качестве резного материала и промышленного сырья. | 3 |
| Ракушки, монеты | 3.5 | |
| Флюорит (также известен как плавиковый шпат) | Резьба, металлургия, строительные материалы | 4 |
| Платина | Редкие металлы | 4~4.5 |
| Железо | 4~5 | |
| Фосфорит | Фосфор - важный компонент биологических клеток; он используется в качестве сырья для производства кормов, удобрений и химической продукции. | 5 |
| Стекло, нержавеющая сталь | 5.5 | |
| Ортоклаз, Танзанит, Чистый Титан | 6 | |
| Зубы (внешний слой коронки) | Основной компонент - гидроксиапатит. | 6~7 |
| Мягкий нефрит - Синьцзянский нефрит Хэйтянь | 6~6.5 | |
| Пирит | Он используется в качестве сырья для производства серной кислоты, аффинажа золота, а также может применяться в медицинских целях. | 6.5 |
| Твердый нефрит - бирманский жадеит и нефрит | 6.5~7 | |
| Кварцевое стекло, аметист | 7 | |
| Электрический камень, циркон | 7.5 | |
| Кварц | Согласно старой шкале твердости, кварц оценивается в 7 баллов. | 8 |
| Перидот | 8.5 | |
| Топаз, хром, вольфрамовая сталь | По старой шкале твердости топаз оценивается в 8 баллов. | 9 |
| Муассанит | Синтетические драгоценные камни в 2,5 раза ярче бриллиантов и стоят в 1/10 часть от их стоимости. | 9.5 |
| Гранат | 10 | |
| Расплавленный цирконий | 11 | |
| Корунд | По старой шкале твердости корунд оценивается в 9 баллов. Природные драгоценные камни, такие как рубины и сапфиры, теперь считаются разновидностями корунда, как и твердость синтетических кристаллов сапфира. | 12 |
| Карбид кремния | 13 | |
| карбид бора | 14 | |
| Алмаз | Алмазы оцениваются в 10 баллов по старой шкале твердости, что делает их самым твердым природным драгоценным камнем на земле. | 15 |
Твердость по Моосу - это стандарт, определяющий твердость минералов, впервые предложенный в 1824 году немецким минералогом Фридрихом Моосом. Этот стандарт устанавливается с помощью алмазного сверла пирамидальной формы, которое царапает поверхность минерала, а глубина царапины указывает на твердость.
Твердость минерала означает его способность сопротивляться определенным внешним механическим воздействиям, таким как царапины, вмятины или шлифовка. В минералогии часто упоминается твердость по Моосу, которая представляет собой твердость царапин по сравнению со шкалой твердости Мооса.
Шкала твердости Мооса основана на десяти минералах различной твердости, разделенных на десять уровней от низкого до высокого: 1. тальк; 2. гипс; 3. кальцит; 4. флюорит; 5. апатит; 6. ортоклаз; 7. кварц; 8. топаз; 9. корунд; 10. алмаз.
При использовании стандартных минералов их царапают о минералы с неизвестной твердостью. Если минерал можно поцарапать апатитом, но нельзя флюоритом, то его твердость определяется как 4-5.
Этот метод был создан и назван немецким профессором минералогии Фридрихом Моосом (1773-1839). Однако для точного измерения твердости минералов все же требуется микротвердомер или твердомер. Твердость минералов также является одним из физических свойств минералов. Минералы с высокой твердостью широко используются в промышленных технологиях.
Алмазы, корунды и другие минералы не только используются в промышленности, но и становятся драгоценными камнями. Как драгоценные камни, они обычно обладают высокой твердостью.
Например, твердость опала составляет 5,5-6,5, кварца - 6,5-7, сфалерита - 7,5-8, цаворита - 8,5, а твердость сапфиров и рубинов - 9, что уступает только алмазам. Люди выбирают минералы высокой твердости в качестве драгоценных камней, вероятно, потому, что они износостойки и символизируют их непреходящую ценность!
В соответствии с потребностями люди также разработали шкалу твердости драгоценных камней, чтобы определить твердость минералов, от самых мягких до самых твердых: тальк, гипс, кальцит, флюорит, апатит, циркон, корунд, карбид кремния, карбид бора, алмаз и т.д.
Когда нет стандартного минерала, самый простой способ измерить твердость - это ноготь или маленький нож. Твердость ногтя составляет 2,5, медной монеты - 3, а стекла и маленького ножа - 5. Твердость выше 6 - это почти все минералы, похожие на драгоценные камни.
Как основатель MachineMFG, я посвятил более десяти лет своей карьеры металлообрабатывающей промышленности. Мой обширный опыт позволил мне стать экспертом в области производства листового металла, механической обработки, машиностроения и станков для обработки металлов. Я постоянно думаю, читаю и пишу об этих предметах, постоянно стремясь оставаться на переднем крае своей области. Позвольте моим знаниям и опыту стать преимуществом для вашего бизнеса.
RU 
EN 
DE 
ES 
FR 
IT 
NL 
PT 